1. ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് ആവശ്യകതകൾ (എച്ച്വിസിഎച്ച്)
വാഹനം ഓടിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ ഡ്രൈവർ താമസിക്കുന്ന പാരിസ്ഥിതിക ഇടമാണ് പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെന്റ്. ഡ്രൈവർക്ക് സുഖകരമായ ഡ്രൈവിംഗ് അന്തരീക്ഷം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെന്റിന്റെ താപ മാനേജ്മെന്റ് വാഹനത്തിന്റെ ഉൾഭാഗത്തെ താപനില, ഈർപ്പം, വായു വിതരണ താപനില എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ട്മെന്റിന്റെ താപ മാനേജ്മെന്റ് ആവശ്യകതകൾ പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമവും സുരക്ഷിതവുമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് പവർ ബാറ്ററി താപനില നിയന്ത്രണം ഒരു പ്രധാന മുൻവ്യവസ്ഥയാണ്. താപനില വളരെ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, അത് ദ്രാവക ചോർച്ചയ്ക്കും സ്വയമേവയുള്ള ജ്വലനത്തിനും കാരണമാകും, ഇത് ഡ്രൈവിംഗ് സുരക്ഷയെ ബാധിക്കും; താപനില വളരെ കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ, ബാറ്ററി ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് ശേഷിയും ഒരു പരിധിവരെ കുറയും. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഭാരം കുറഞ്ഞതും കാരണം, ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ ബാറ്ററികളായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സാഹിത്യം അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കിയ വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ താപനില നിയന്ത്രണ ആവശ്യകതകളും ബാറ്ററി ഹീറ്റ് ലോഡും പട്ടിക 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പവർ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയിൽ ക്രമാനുഗതമായ വർദ്ധനവ്, പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ താപനില പരിധിയുടെ വികാസം, വേഗത്തിലുള്ള ചാർജിംഗ് വേഗതയിലെ വർദ്ധനവ് എന്നിവയോടെ, വ്യത്യസ്ത റോഡ് സാഹചര്യങ്ങളും വ്യത്യസ്ത ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് മോഡുകളും നിറവേറ്റുന്നതിന് മാത്രമല്ല, താപ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ പവർ ബാറ്ററി താപനില നിയന്ത്രണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. വാഹനത്തിന്റെ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളിൽ താപനില നിയന്ത്രണ ലോഡ് മാറുന്നു, ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾക്കിടയിലുള്ള താപനില ഫീൽഡിന്റെ ഏകീകൃതത, താപ റൺവേ തടയുന്നതിനും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും കഠിനമായ തണുപ്പ്, ഉയർന്ന ചൂട്, ഉയർന്ന ഈർപ്പം ഉള്ള പ്രദേശങ്ങൾ, ചൂടുള്ള വേനൽക്കാലം, തണുത്ത ശൈത്യകാല പ്രദേശങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെയുള്ള വ്യത്യസ്ത പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ എല്ലാ താപനില നിയന്ത്രണ ആവശ്യകതകളും പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്.
2. ആദ്യ ഘട്ട PTC ചൂടാക്കൽ
വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ വ്യാവസായികവൽക്കരണത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, അടിസ്ഥാന സാങ്കേതികവിദ്യ അടിസ്ഥാനപരമായി ബാറ്ററികൾ, മോട്ടോറുകൾ, മറ്റ് പവർ സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്നിവ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ക്രമേണയുള്ള മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ശുദ്ധമായ വൈദ്യുത വാഹനത്തിന്റെ എയർ കണ്ടീഷണറും ഇന്ധന വാഹനത്തിന്റെ എയർ കണ്ടീഷണറും നീരാവി കംപ്രഷൻ സൈക്കിളിലൂടെ റഫ്രിജറേഷൻ പ്രവർത്തനം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നു. രണ്ടും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം, ഇന്ധന വാഹനത്തിന്റെ എയർ കണ്ടീഷണർ കംപ്രസ്സർ പരോക്ഷമായി എഞ്ചിൻ ബെൽറ്റിലൂടെ ഓടിക്കുന്നു, അതേസമയം ശുദ്ധമായ വൈദ്യുത വാഹനം റഫ്രിജറേഷൻ സൈക്കിൾ ഓടിക്കാൻ ഇലക്ട്രിക് ഡ്രൈവ് കംപ്രസ്സർ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ശൈത്യകാലത്ത് ഇന്ധന വാഹനങ്ങൾ ചൂടാക്കുമ്പോൾ, എഞ്ചിന്റെ മാലിന്യ ചൂട് അധിക താപ സ്രോതസ്സില്ലാതെ പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ടുമെന്റിനെ ചൂടാക്കാൻ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ശുദ്ധമായ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ മോട്ടോറിന്റെ മാലിന്യ താപത്തിന് ശൈത്യകാല ചൂടാക്കലിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ശൈത്യകാല ചൂടാക്കൽ ശുദ്ധമായ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങൾ പരിഹരിക്കേണ്ട ഒരു പ്രശ്നമാണ്. . പോസിറ്റീവ് താപനില ഗുണക ഹീറ്റർ (പോസിറ്റീവ് താപനില ഗുണക ഹീറ്റർ, PTC) PTC സെറാമിക് തപീകരണ ഘടകവും അലുമിനിയം ട്യൂബും ചേർന്നതാണ് (പിടിസി കൂളന്റ് ഹീറ്റർ/പിടിസി എയർ ഹീറ്റർ), ചെറിയ താപ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുള്ളതും ഇന്ധന വാഹനങ്ങളുടെ ബോഡി ബേസിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമാണ്. അതിനാൽ, പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ടുമെന്റിന്റെ താപ മാനേജ്മെന്റ് നേടുന്നതിന് ആദ്യകാല ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ വേപ്പർ കംപ്രഷൻ റഫ്രിജറേഷൻ സൈക്കിൾ റഫ്രിജറേഷനും PTC ചൂടാക്കലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.
2.1 രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ ഹീറ്റ് പമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗം
യഥാർത്ഥ ഉപയോഗത്തിൽ, ശൈത്യകാലത്ത് വൈദ്യുത വാഹനങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന തോതിൽ ചൂടാക്കൽ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ആവശ്യമാണ്. ഒരു തെർമോഡൈനാമിക് വീക്ഷണകോണിൽ, PTC ചൂടാക്കലിന്റെ COP എല്ലായ്പ്പോഴും 1 ൽ താഴെയാണ്, ഇത് PTC ചൂടാക്കലിന്റെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ഉയർന്നതാക്കുകയും ഊർജ്ജ ഉപയോഗ നിരക്ക് കുറവുമാണ്, ഇത് വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളെ ഗുരുതരമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു. മൈലേജ്. പരിസ്ഥിതിയിൽ കുറഞ്ഞ ഗ്രേഡ് താപം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഹീറ്റ് പമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യ നീരാവി കംപ്രഷൻ സൈക്കിൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചൂടാക്കുമ്പോൾ സൈദ്ധാന്തിക COP 1 ൽ കൂടുതലാണ്. അതിനാൽ, PTC-ക്ക് പകരം ഒരു ഹീറ്റ് പമ്പ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നത് ചൂടാക്കൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളുടെ ക്രൂയിസിംഗ് ശ്രേണി വർദ്ധിപ്പിക്കും. പവർ ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിയും ശക്തിയും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതോടെ, പവർ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് താപ ലോഡും ക്രമേണ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. പരമ്പരാഗത എയർ കൂളിംഗ് ഘടനയ്ക്ക് പവർ ബാറ്ററിയുടെ താപനില നിയന്ത്രണ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് ബാറ്ററി താപനില നിയന്ത്രണത്തിന്റെ പ്രധാന രീതിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല, മനുഷ്യശരീരത്തിന് ആവശ്യമായ സുഖകരമായ താപനില പവർ ബാറ്ററി സാധാരണയായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന താപനിലയ്ക്ക് സമാനമായതിനാൽ, പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ടുമെന്റിന്റെയും പവർ ബാറ്ററിയുടെയും തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യകതകൾ പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ടുമെന്റിലെ ഹീറ്റ് പമ്പ് സിസ്റ്റത്തിൽ സമാന്തരമായി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ നിറവേറ്റാനാകും. പവർ ബാറ്ററിയുടെ ചൂട് പരോക്ഷമായി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറും സെക്കൻഡറി കൂളിംഗും വഴി നീക്കം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രിക് വാഹനത്തിന്റെ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഇന്റഗ്രേഷൻ ഡിഗ്രി മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സംയോജനത്തിന്റെ അളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഈ ഘട്ടത്തിൽ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ബാറ്ററിയുടെയും പാസഞ്ചർ കമ്പാർട്ടുമെന്റിന്റെയും തണുപ്പിക്കൽ മാത്രമേ സംയോജിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ, ബാറ്ററിയുടെയും മോട്ടോറിന്റെയും മാലിന്യ ചൂട് ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഏപ്രിൽ-04-2023